傳熱設(shè)備的控制

傳熱設(shè)備的控制第一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六二、傳熱設(shè)備的類型冷熱流體進(jìn)行熱量交換的形式無相變有相變熱量傳遞方式熱傳導(dǎo)對(duì)流熱輻射傳熱設(shè)備分類按原理分按目的分按構(gòu)造材料分按傳熱面分第二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六三、傳熱設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性（1）傳熱設(shè)備是分布參數(shù)對(duì)象，出口溫度是時(shí)間和距離的函數(shù)A兩側(cè)均無相變（兩側(cè)均為分布參數(shù)）B兩側(cè)均有相變（兩側(cè)均可近似為集中參數(shù)，相變的特點(diǎn)是流體主體溫度取決于處壓力）C一側(cè)有相變（一側(cè)為集中參數(shù)，一側(cè)視混合情況定）（2）純滯后及時(shí)間常數(shù)大A、化工生產(chǎn)中，經(jīng)常不允許冷熱流體接觸，不允許伴有物質(zhì)交換，多數(shù)為間壁式傳熱。B、溫度對(duì)象本身滯后大C、測溫元件均有保護(hù)套管第三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六（1）傳熱速率方程

傳熱速率q=KFm·△Tm

兩側(cè)流體平均溫差△Tm=[（T20-T10）+（T2i-T1i）]/2

（2）熱量衡算式

無相變：載熱體放出（吸收）的熱量=介質(zhì)吸收（放出）的熱量

q=G2C2（T2i-T20）=G1C1（-T1i+T10）

（3）換熱器靜態(tài)特性基本方程（逆流、單程、列管式）

18.2對(duì)象的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型第四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六將上兩式代入q=KFm·△Tm：

A）G2C2小時(shí)放大倍數(shù)大

G2C2大時(shí)放大倍數(shù)小，出現(xiàn)飽和

B）G2很大時(shí)，采用載熱體做操縱

量不再合適，宜考慮其他方案，如

工藝介質(zhì)分路。

G2C2第五頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六18.4熱交換器的控制方案1、控制載熱體流量無相變：改變傳熱系數(shù)---改變平均溫差有相變：如蒸汽閥，壓力，冷凝溫度T20

，Tm還可根據(jù)具體情況，實(shí)現(xiàn)串級(jí)和前饋TC蒸汽凝液第六頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六2、控制載熱體汽化溫度

優(yōu)：滯后小，迅速

缺：需兩套控制系統(tǒng)，

氣氨有壓力損失，增大

壓縮機(jī)功率

3、工藝介質(zhì)旁路控制

優(yōu)：反應(yīng)迅速

缺：（1）靜態(tài)，G2增加

到一定值后控制作用較弱

（2）動(dòng)態(tài)，停留時(shí)

間長，滯后較大，動(dòng)態(tài)性

能差。

優(yōu)化方法：雙重控制，

先調(diào)節(jié)旁路閥，再調(diào)節(jié)載熱體LCLCTC氣氨液氨TCG2G1第七頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六4、控制傳熱面積（1）閥裝在凝液排出管線上：出口溫度較平穩(wěn)，但滯后較大，且閥開與閥關(guān)時(shí)過程特性不同，控制品質(zhì)不高。（2）閥裝在蒸汽入口管線上：對(duì)傳熱量小的場合，易使蒸汽冷卻到100度以下，形成負(fù)壓，使凝液不易排出；而液位升高后，要保持同樣傳熱量需使溫度上升，于是壓力上升凝液沖出；因而造成被控溫度振蕩?？朔螅翰捎么?jí)。

第八頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六18.5加熱爐的控制一、概述加熱爐的控制目的：出口溫度加熱爐的對(duì)象特性：二、加熱爐的控制方案1、流量控制目的：（1）使負(fù)荷穩(wěn)定，利于工藝操作（2）使介質(zhì)平穩(wěn)，利于溫度控制方案：介質(zhì)單回路控制第九頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六2、溫度控制

單回路控制

優(yōu)點(diǎn)：簡單易行

缺點(diǎn)：包含干擾少，

控制作用不及時(shí)

適用：

a、對(duì)出口溫度要求不

嚴(yán)格

b、干擾緩慢，且不頻繁

c、爐膛容量小，滯后小。

燃料物料FCTC第十頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六串級(jí)控制溫度---流量優(yōu)：控制及時(shí),可了解燃料消耗量，便于試驗(yàn)及核算缺：流量的測量和計(jì)量麻煩適：主要干擾在燃料流態(tài)方面溫度---壓力優(yōu)：控制及時(shí),測量簡便缺；燃燒火嘴結(jié)焦會(huì)使閥后壓力假象升高適：總管或燃料管壓力波動(dòng)溫度---溫度優(yōu)：包含干擾多,可克服出口溫度的滯后缺：相對(duì)滯后大,故應(yīng)找出反應(yīng)快的測量點(diǎn),且測量元件要耐高溫適：干擾因素多，雜

第十一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六浮動(dòng)閥優(yōu)：相當(dāng)于T-P控制，節(jié)省了壓力控制器缺：包含干擾少適：燃料氣管道壓力波動(dòng)前饋—反饋控制當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷變化頻繁，變化幅度大，且可測不可控時(shí)，可采用前饋-反饋進(jìn)料出料燃料油TCΣ第十二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六3、燃料系統(tǒng)控制

（1）燃料油與霧化蒸汽

單獨(dú)控制燃料油閥變化不

大時(shí)，可采用閥變化不大

時(shí)，可采用用此方案，能

保證二者成一定比例，使

燃料油能得到良好霧化。

（2）壓差控制

管道局部阻力變化會(huì)

引起誤動(dòng)作。

（3）單閉環(huán)比值控制

主動(dòng)量：燃料油閥后壓力

從動(dòng)量：霧化蒸汽壓力重油測量較困難。

BCP1C燃料油第十三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期六4、安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)

（1）以燃料氣為燃料的安全聯(lián)鎖保護(hù)

主要危險(xiǎn)：A工藝介質(zhì)

流量過低或中斷，

應(yīng)切斷燃料

B火焰熄滅時(shí)，

防止在燃燒室形成

空氣混合物

C壓力太小，回火

D壓力太大，脫火

安全聯(lián)鎖系統(tǒng)：選擇控制,避免脫水

GL1防回水

GL2防止介質(zhì)中斷

BS為火焰熄滅保護(hù)進(jìn)料GL2BS